高中物理(人教版)選修3-1優(yōu)秀教案--2.7《閉合電路的歐姆定律》

1、選修 3-1第 二章2.7閉合電路的歐姆定律一、教材分析本節(jié)首先介紹了電動勢的概念，再引入外電路、內(nèi)電路以及各自的電阻等基本概念，從而得出了閉合電路的歐姆定律，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到了路端電壓與負(fù)載之間的關(guān)系，最后又從能量的角度分析了閉合電路的功率。教學(xué)的重點應(yīng)該在閉合電路的歐姆定律；路端電壓與負(fù)載的關(guān)系以及閉合電路中的功率的計算，特別是閉合電路只能適用于純電阻電路，對有電動機(jī)等存在的非純電阻電路的處理問題要詳細(xì)介紹。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1 、能夠推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律及其公式，知道電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線

2、表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題。3、掌握電源斷路和短路兩種特殊情況下的特點。知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，熟練應(yīng)用閉合電路歐姆定律解決有關(guān)的電路問題。4、理解閉合電路的功率表達(dá)式，知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。（二）過程與方法1 、通過演示路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用“實驗研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法。2、通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過本節(jié)課教學(xué)，加強對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，通過探究物理規(guī)律培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。三、教學(xué)重點難點教學(xué)重點1 、推導(dǎo)閉合電路歐

3、姆定律，應(yīng)用定律進(jìn)行有關(guān)討論。2、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系教學(xué)難點路端電壓與負(fù)載的關(guān)系四、學(xué)情分析2 知識基礎(chǔ)分析：初中掌握了歐姆定律，會利用該定律列式求解相關(guān)問題。掌握了電場力做功的計算方法。3 .學(xué)習(xí)能力分析：學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高，能夠初步地、獨立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的 能力。具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學(xué)方法 實驗演示，討論，舉例六、課前準(zhǔn)備1 .學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)學(xué)案。2 .教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑(二)情景引入、展示目標(biāo)實驗演示(

4、三)合作探究、精講點播1、電動勢(1)電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。(2)電動勢：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。2、閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)電路和外電路內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路。如發(fā)電機(jī)的線圈、電池內(nèi)的溶液等。外電路：電源外部的電路，叫外電路。包括用電器、導(dǎo)線等。(2)內(nèi)電阻和外電阻內(nèi)電阻：內(nèi)電路的電阻，通常稱為電源的內(nèi)阻。外電阻：外電路的總電阻。(3)電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系 外電路的電勢降落與內(nèi)電路的電勢降落a.外電路的電勢降落 U外在外電路中，電流由電勢高的一端流向電勢低的一端，在外電阻上沿電流方向有電勢降落，用U外

5、表不。b.內(nèi)電路的電勢降落 U內(nèi)在電源的內(nèi)電阻上也胡電勢降落，用 U內(nèi)表示。電源的電動勢與內(nèi)、外電路中的電勢降落關(guān)系在閉合電路中，電源的電動勢E等于內(nèi)外電路上的電勢降落 U內(nèi)、 U外之和。E= U外+ U內(nèi)(4)閉合電路歐姆定律內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比, 這個結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。公式:ER+ r第-5 -頁/共4頁適用條件：外電路是純電阻的電路。3、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時，電流增大，路端電壓減

6、 小。定性分析RT 1( = E-)J f Ir J f U( = EIr) T R+ rr I( = rE-)f -卜 一 U( = EIr) J特例：國外電路斷路：Rfdj'IrJ'U=E。00外電路短路：R & 一 I( =;) T Ir ( = E) T - U = 0。圖象描述路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。U-I圖象如圖所示。直線與縱軸的交點表示電源的電動勢巳直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。4、閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qE=qU 外+ qU 內(nèi)在某段時間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動勢又可理

7、解為在電源內(nèi)部移送1C電量時，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率EI=U 外 I + U 內(nèi) IEI= I2R+ I2r說明了電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另一部分消 耗在內(nèi)阻上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電源提供的電功率電源提供的電功率，又稱之為電源的總功率。P= EIE2R+rR，PJ , R一8時，p=o。, A-EjRJ - PT , R一0 時，Pm=(4)外電路消耗的電功率外電路上消耗的電功率，又稱之為電源的輸出功率。P= U 外 I定性分析EI =R+ r外=E Ir =RER + r從這兩個式子可知，R很大或R很小時，電源的輸出功率均不是最大。定量分析E2所

8、以，當(dāng)R=r時，電源的輸出功率為最大,E2P 外 max 一 /。4rRE2(R + 廣(Rr)2+4r圖象表述：從PR圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時，對應(yīng)有兩個外電阻Ri、R2時電源的輸出功率相等。可以證明，Ri、R2和r必須滿足：=舊品。(5)內(nèi)電路消耗的電功率內(nèi)電路消耗的電功率是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P 內(nèi)=U 內(nèi) I =12(R+r)2RT - P內(nèi) J , RJ一P內(nèi)T。(6)電源的效率電源的輸出功率與總功率的比值。當(dāng)外電阻R越大時，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時，Y =50%。(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測本節(jié)課主要是介紹了電動勢，閉合電路的歐姆定律，路端電壓與電流(外電阻)關(guān)系以及閉合電路的功率四個主要部分。電動勢：電源的電動勢等于電源沒